8.Классификация методов переработки нефти.

Термический крекинг

1. Термический крекинг жидкого нефтяного сырья под высоким давлением (от 20 до 70 ат).

2. Термический крекинг нефтяных остатков при низком давле­нии (коксование, деструктивная перегонка).

3. Пиролиз жидкого и газообразного нефтяного сырья.

Вся эта группа процессов характеризуется применением в зоне реакции высоких температур — примерно от 450 до 1200° С. Под действием высокой температуры нефтяное сырье разлагается (соб­ственно крекинг). Этот процесс сопровождается вторичными реак­циями уплотнения вновь образовавшихся углеводородных молекул.

Термический крекинг под высоким давлением применяют для переработки относительно легких видов сырья (от лигроина до мазу­та включительно) с целью получения автомобильного бензина. Процесс ведут при 470—540° С. При переработке нефтяных остат­ков — полугудронов и гудронов — целевым продуктом обычно является котельное топливо, получаемое в результате снижения вязкости исходного остатка. Такой процесс неглубокого разложения сырья носит название легкого крекинга, или висбрекинга. Вис-брекинг проводят под давлением около 20 ат.

Термический крекинг нефтяных остатков при низком давлении проводят в направлении их «декарбонизации», т. е. концентрирования асфальто-смолистых веществ сырья в твердом продукте — коксе и получения в результате этого более богатых водородом продуктов: газойля, бензина и газа. Такая форма термического крекинга назы­вается коксованием. Нередко кокс является целевым продуктом этого процесса.

Разновидность термического крекинга нефтяных остатков при низком давлении — так называемая деструктивная перегонка, направлена на получение максимального выхода соляровых фракций при минимальном количестве тяжелого жидкого остатка*.

Коксование и деструктивную перегонку проводят при давлении, близком к атмосферному, и температуре 450—550° С.

Пиролиз — наиболее жесткая форма термического крекинга. Сырье пиролиза весьма разнообразно. Температура процесса 670 — 800° С и выше, давление близко к атмосферному. Цель процесса — получение газообразных непредельных углеводородов, в основном этилена; в качестве побочных продуктов образуются ароматические углеводороды (бензол, толуол, нафталин).

Существуют и промежуточные формы термического крекинга, например парофазный крекинг, осуществляемый при низком давле­нии и температуре около 600° С. Парофазный крекинг предназначен для производства бензина; одновременно получаются и большие выходы газа, богатого непредельными углеводородами. В настоящее время промышленных установок парофазного крекинга не соору­жают.

Предложен также вариант процесса коксования остаточного сырья при жестком режиме (около 600° С) с целью повышенного газообразования и ароматизации жидких продуктов. Продукты крекинга могут быть использованы как сырье для нефтехимических синтезов.

Каталитические процессы крекинга и риформинга

1. Каталитический крекинг нефтяного сырья типа газойлей (реже — остаточного) на алюмосиликатных катализаторах.

2. Каталитический риформинг (преобразование) бензиновых фракций в присутствии платинового или окисномолибденового катализатора.

Основное назначение каталитического крекинга — получение бензина и дизельного топлива. Температура процесса 450—500° С, т. е. близка к температуре термического крекинга, но качество получаемого бензина значительно выше.

Сущность каталитического риформинга заключается в ароматиза­ции бензиновых фракций, протекающей в результате каталитического преобразования нафтеновых и парафиновых углеводородов. Про­дуктами процесса являются высокооктановый ароматизированный бензин или, после соответствующих операций с целью их извлечения, индивидуальные ароматические углеводороды (бензол, толуол, кси­лолы), которые используют в нефтехимической промышленности.

Гидрогенизационные процессы

В результате термокаталитических преобразований нефтяного сырья под давлением водорода можно получать продукты крекинга весьма благоприятного состава. В зависимости от глубины и назна­чения воздействия водорода различают следующие разновидности гидрогенизационных процессов.

1. Гидроочистка. Процесс проводят с целью облагораживания бензинов, дизельных топлив, масел и других нефтепродуктов путем разрушения содержащихся в них сернистых соединений и удаления серы в виде сероводорода *.

2. Деструктивная гидрогенизация. Процесс заключается в кре­кинге твердого и жидкого сырья под давлением 300—700 ат. Высо­кое парциальное давление водорода в зоне реакции позволяет под­вергать крекингу такие тяжелые виды сырья, как уголь, сланцы, тяжелую смолу полукоксования углей и нефтяные остатки типа гудрона. Температура процесса 420—500° С. Катализаторы содер­жат железо, вольфрам, молибден, никель. Целевым продуктом является обычно бензин, но можно отбирать и более тяжелые дистил­ляты (типа дизельного и котельного топлив).

3. Гидрокрекинг. В процессе применяют разбавители тяжелого жидкого сырья, а также новые эффективные катализаторы. Это позволило значительно снизить давление в реакционной зоне (до 30'—200 ат) и уменьшить расход водорода.

Каталитическая переработка углеводородных газов и легчайших бензиновых фракций

1. Полимеризация олефиновых газообразных углеводородов.

2. Алкилирование газообразных и жидких изопарафиновых угле­водородов олефинами.

3. Алкилирование ароматических углеводородов олефинами.

4. Дегидрогенизация бутановой и пентановой фракций.

5. Изомеризация нормального бутана и легких бензиновых углеводородов.

Все эти процессы осуществляют с целью получения либо компо­нентов топлива, либо исходного сырья для нефтехимической промышленности. Режимы перечисленных вариантов переработки легких углеводородов и применяемые катализаторы настолько разнообраз­ны, что обобщить эти процессы не представляется возможным.